【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冲压成型品的制造方法以及坯料。
技术介绍
1、以基于cafe(corporate average fuel efficiency)的限制等的co2排出量削减为目的，电动汽车(electric vehicle)的普及急速发展。目前，高价格带的电动汽车为主流，但为了实现电动汽车的低价格化而需要开发采用了钢铁材料等金属的构件。作为其一例，正在对采用了钢铁材料等的电池箱、前立柱下部件、车门内部件等的成型技术进行开发。
2、通常，这些构件(例如，托架)构成为包括底板部、纵壁部以及凸缘部，纵壁部具有弯曲的角部(也称作拐角部)，通过将多个部件进行焊接并组装来制造。但是，在以往的成型技术中，在角部的曲率半径比较小的情况、冲压成型的深度较深的情况下，有时在角部附近的凸缘产生褶皱。详细来说，一般通过拉深成型来制造托架那样的形状的产品。作为托架的与角部邻接的凸缘被拉深成型的结果，有时会产生褶皱。该凸缘的成型被称作收缩凸缘成型。这是因为，随着成型而凸缘的周长方向的宽度逐渐收缩。作为凸缘的周长方向的宽度收缩的结果，会产生褶皱。加工对象越是高强度材料，则该倾向变得越显著。此外，托架的纵壁的高度越高的成型，则凸缘的收缩量越增加，因此越容易在凸缘产生褶皱。即使被加工材料被从凸缘向托架的纵壁拉入，在收缩凸缘产生的褶皱也会残留。即，在托架的纵壁也产生褶皱。即使托架的角部的曲率半径较小，在凸缘和纵壁也容易产生褶皱。进而，如果托架的角部的曲率半径较小，则在从托架的角部延伸的纵壁的棱线处，有时产生沿着纵壁的棱线的龟裂。托架的角部的曲率半径越小，
3、作为抑制凸缘部的褶皱的方法，例如在专利文献1的技术中，尝试在模具的按压面上设置加强筋，控制拉深成型时的材料的流动方向。但是，在专利文献1的技术中，冲压成型后的产品带有加强筋的痕迹、瑕疵的可能性较高，有可能损害外观。此外，在专利文献1的技术中，在对高强度的钢铁材料等进行冲压成型的情况下，无法发挥所希望的效果的可能性较高，难以进行稳定的生产。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本专利第2560416号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、专利技术人对抑制褶皱、龟裂的产生的原因进行了深入研究。
3、在几何学上，托架的角部外侧的凸缘随着被朝向纵壁拉入而宽度变窄，因此收缩。此外，在托架的角部外侧的凸缘产生了褶皱的成型品中，在成型品的边缘也产生褶皱。由此，容易认为托架的角部外侧的凸缘整体进行收缩变形。
4、在托架的凸缘与纵壁之间的棱线为笔直的部位以及角部，从凸缘朝向纵壁的流入阻力不同，因此如果在成型前后着眼于与棱线为笔直的部位邻接的凸缘和与角部的棱线邻接的凸缘的相对位置，则在成型后与角部的棱线邻接的凸缘及其周边以从棱线分离的方式鼓起。由此，专利技术人考虑到实际上凸缘的端部(被加工材料的边缘)是否被拉伸了。通过有限元分析、实际对坯料产生损伤而成型的结果，能够确认该假设是正确的。
5、专利技术人进一步反复研究，专利技术人认为，当在坯料中假定了垂直地横切坯料的角的平分线的长方形的区域时，在成型时，长方形的区域随着成型而朝向坯料的角变形为凸出的拱形形状。专利技术人认为，拱形形状的凹侧压缩变形而产生褶皱。专利技术人认为，虽然拱形形状的凸侧拉伸变形，但如果缓和该拉伸变形则向拱形形状的变形被缓和，其结果，拱形形状的凹侧的压缩变形也被缓和，能够抑制褶皱的产生。具体而言，专利技术人想到，通过与笔直延伸的冲模孔的边缘和坯料的边缘之间的间隔相比，使冲模孔的角部的边缘和坯料的边缘之间的间隔比以往大，由此能够抑制向拱形形状的变形。专利技术人想到，通过如此设定冲模孔的边缘与坯料的边缘之间的位置关系，能够抑制褶皱的产生。进而，专利技术人想到，在上述托架的角部的曲率半径较小的情况下，抑制在从托架的角部延伸的纵壁的棱线产生的龟裂。
6、此处，对冲压成型前后的加工对象的点的移动进行说明。
7、图17a以及图17b是用于说明基于有限元分析结果的以往的冲压成型前后的加工对象的点(a、b、c、d)的移动的说明图。图17a是表示基于有限元分析结果的以往的冲压成型前的加工对象的点的说明图。图17b是表示基于有限元分析结果的冲压成型后的加工对象的点的说明图。
8、点a和点b是在成型后位于模具的棱线(冲模孔的边缘)的弯曲部的端部的点。点c和点d是在成型后位于与通过模具的弯曲部的端部的模具的棱线的延伸方向垂直的线上的冲压成型品的端部的点。如果使用有限元分析软件所具备的从产品形状如展开图那样逆运算出坯料形状的功能，则图17b的加工对象的点(a、b、c、d)成为成型前的图17a的位置。
9、在伴随成型的加工对象的流入中，存在被吸入到笔直的模具的棱线的流入fa和被吸入到模具的棱线的弯曲部的流入fb。在流入fa中存在加工对象在模具的棱线弯曲的变形阻力。在流入fb中，除了存在加工对象在模具的棱线弯曲的变形阻力之外，还存在加工对象越接近模具的棱线的弯曲部在加工对象在横切流入方向的方向上越被压缩的变形阻力。即，流入fb的变形阻力比流入fa的变形阻力高。因此，流入fa和流入fb的流入量不均匀。作为流入fa和流入fb的流入量不均匀的结果，成型品的凸缘的宽度(从模具的棱线到成型品的边缘的宽度)在产生流入fb的部位变宽。此外，即使在产生流入fb的部位周围的产生流入fa的部位，由于从产生流入fb的部位挤出的加工对象而成型品的凸缘的宽度也变宽。从其他观点来看，即使在产生流入fb的部位周围的产生流入fa的部位，由于从产生流入fb的部位卷入流入fa而被拉出的加工对象而成型品的凸缘的宽度也变宽。
10、点a、点b、点c、点d所包围的区域h，通过成型而向与模具的棱线的弯曲部凸出弯曲的方向相同的方向凸出变形为拱形状。图17a中斜线所示的区域h是相当于成型后的拐角部凸缘的范围。图17a的区域h在成型后变形为图17b中斜线所示的区域h。如图17a以及图17b所示，随着成型而点a、点b、点c、点d移动。例如，点a成为图17b所示的流入轨迹。
11、通过成型而点a与点b之间接近，因此在成型品产生褶皱。专利技术人认为，如果能够缓和点a、点b、点c、点d所包围的区域h变形为拱形状，则能够抑制褶皱的产生。认为如果能够抑制点c与点d之间伸长，则能够缓和变形为拱形状。
12、专利技术人认为，如果将坯料的角部向外侧拉伸，则能够抑制点c与点d之间伸长。图18a以及图18b是用于说明基于有限元分析结果的本专利技术的冲压成型前后的加工对象的点(a、b、c、d)的移动的说明图。图18a是表示基于有限元分析结果的本专利技术的冲压成型前的加工对象的点的说明图。
13、图18b是表示基于有限元分析结果的本专利技术的冲压成型后的加工对象的点的说明图。
14、图18a的虚线表示以往的坯料的形状。点e是通过点b、点c的直线与坯料的边缘的交点。同样，点f是通过点a、点d的直线与坯料的边本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冲压成型品的制造方法，包括：
2.一种坯料，其中，
3.根据权利要求2所述的坯料，其中，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种冲压成型品的制造方法，包括：
2.一种坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：菅原稔，田中康治，野崎贵行，山本昂，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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